長壽不是夢! 干細胞幫人類抗衰老
自古以來,人們都對如何延緩衰老、長壽感興趣。為了實現(xiàn)這一目標,科學(xué)界也一直在探索干細胞與衰老之間的聯(lián)系。
人們正在進行大量關(guān)于再生醫(yī)學(xué)和干細胞的研究,因為這是一個價值數(shù)十億美元的市場。Human Longetivity 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼Celularity的首席執(zhí)行官Robert Hariri博士談到,要延長人類的平均壽命至100歲。
近年來,在抗衰老藥物的研發(fā)中干細胞被廣泛采用。今天將為大家介紹目前對于干細胞在衰老領(lǐng)域的研究情況。
抗衰老領(lǐng)域常用的三類干細胞
首先,什么是干細胞呢?它們是人體的原材料,是我們體內(nèi)所有分化細胞的原始細胞。而人們之所以會將干細胞和抗衰老聯(lián)系在一起,是因為干細胞可以被定向分化成為各種各樣的細胞類型,這意味著他們有可能治愈多種以前無法治愈的疾病。
目前,研究中主要采用三種干細胞。第一個是胚胎干細胞(ESC),但與之相關(guān)的爭議很大;第二種是誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞);第三種是成體干細胞。后二種干細胞沒有倫理爭議。
胚胎干細胞來自3-5天大的胚胎,在這個階段,胚胎仍然只有大約150個細胞,并且是胚泡。它們來自自愿捐助者,并在實驗室內(nèi)生長。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)在2009年制定了關(guān)于如何將胚胎干細胞用于抗衰老研究的嚴格指南。
那么對于誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞),這些細胞是通過將成熟的成年細胞重編程為胚胎樣狀態(tài)而制成的。iPS細胞源自皮膚或血細胞,因此沒有爭議,因為它們是由成年細胞制成的。
較后,成體干細胞大量存在于臍帶胎盤、骨髓、脂肪和外周血中等組織中。
當前,較廣泛研究的干細胞類型是間充質(zhì)干細胞(MSC),全球1045多個臨床試驗登記注冊在案。
而關(guān)于在抗衰老領(lǐng)域的的應(yīng)用,這三種干細胞都具有巨大的治療潛力。
干細胞抗衰老的三種方式
干細胞通過多種方式來抗衰老,包括利用了干細胞的分化能力、旁分泌效應(yīng)等機制。另外,衰老常常意味著成體干細胞的減少,干細胞功能的失衡,如果通過干細胞移植的手段重新恢復(fù)成體干細胞的活力,這或是抵抗衰老較有效的手段。
干細胞替代老化細胞的能力
這聽起來像是科幻小說,但是在干細胞療法中,研究人員在實驗室中培養(yǎng)干細胞。然后,將它們轉(zhuǎn)化為特定的細胞類型。
例如,研究人員將干細胞定向分化為心臟細胞。這些心臟細胞將被注射或植入,目的是替換人心臟內(nèi)垂死或衰老的細胞。研究表明,心臟病患者可以通過干細胞療法得到幫助。
同樣,老化的大腦可能會受益于類似的方法。這是因為較老大腦的細胞再生和更新活動能力較弱。隨著時間的流逝,這可能導(dǎo)致認知功能下降。因此,為此目的正在探索一種被稱為神經(jīng)干細胞的成體干細胞。
有趣的是,iPS細胞也是如此。2018年,日本京都大學(xué)的神經(jīng)外科醫(yī)生將240萬個細胞植入了帕金森氏病患者的大腦中。為此,他們使用了從供體收集的外周血細胞,將它們重新編程為iPS細胞,然后將這些細胞分化為多巴胺能前體細胞。
盡管這項研究尚未完成,但希望這種細胞療法可以提高多巴胺水平并改善患者的癥狀。
干細胞發(fā)揮積極作用
干細胞與衰老相互聯(lián)系的第二種方式是干細胞發(fā)揮次級(“旁分泌”)作用。
這意味著它們可以對周圍的其他細胞和組織產(chǎn)生積極影響。例如,它們可以減少炎癥,減少疤痕(纖維化)或促進免疫反應(yīng)。
同時,它們還可以增加附近組織的血管化,從而增加氧氣的輸送和代謝交換。
干細胞還分泌外泌體和其他類型的微泡(MV),這些是小的球形膜碎片,可以對附近的細胞產(chǎn)生許多積極的作用。
微囊不僅富含生物活性脂質(zhì)并能夠產(chǎn)生生長因子,而且還可以產(chǎn)生mRNA、microRNA(miRNA)和增強細胞功能的蛋白質(zhì)。
增強干細胞的抗老化能力
較后,衰老過程可能會對我們的干細胞造成嚴重后果。特別是我們干細胞的更新能力會隨著年齡的增長而下降,它們分化為其他細胞類型的能力也是如此。
因此,科學(xué)家們正在探索各種機制,通過這些機制我們可以延緩或防止衰老引起的干細胞功能下降。從理論上講,這將解決許多與衰老有關(guān)疾病的根本原因。
造血干細胞(可更新血液和免疫系統(tǒng))、神經(jīng)干細胞(可更新大腦)、皮膚干細胞(可更新皮膚)和骨骼肌的衛(wèi)星細胞(可更新我們的肌肉組織)都是常見的具有延緩衰老的干細胞。
從研究走向現(xiàn)實,還要多久?
隨著我們?nèi)蛉丝诘睦淆g化嚴重,尋求創(chuàng)新解決方案的必要性將變得越來越重要。因此,干細胞可能在對抗身體衰老和認知能力下降的斗爭中發(fā)揮核心作用。盡管干細胞和衰老在許多科幻電影中有所體現(xiàn),但科學(xué)研究仍處于早期。相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,干細胞對于延緩衰老的研究將從熒幕搬至現(xiàn)實。

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